变压器的短路电流计算方法

1、变压器短路容量 -短路电流计算公式 - 短路冲击电流的计算供电网络中发生短路时 , 很大的短路电流会使电器设备过热或受 电动力作用而遭到损坏 , 同时使网络内的电压大大降低 ,因而破坏了 网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果, 就需要计算短路电流 , 以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路 电流的元件。1. 假设系统有无限大的容量 .用户处短路后 ,系统母线电压能维 持不变 .即计算阻抗比系统阻抗要大得多。具体规定 : 对于 335KV 级电网中短路电流的计算 , 可以认为 110KV 及以上的系统的容量为无限。只要计算 35KV 及以下网络元 件的阻抗。2. 在计算高

2、压电器中的短路电流时 ,只需考虑发电机、变压器、 电抗器的电抗 ,而忽略其电阻 ; 对于架空线和电缆 ,只有当其电阻大于 电抗 1/3 时才需计入电阻 , 一般也只计电抗而忽略电阻。3. 短路电流计算公式或计算图表 , 都以三相短路为计算条件。 因 为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。 能够分断 三相短路电流的电器 , 一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。即使设定了一些假设条件 , 要正确计算短路电流还是十分困难 对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表 . 省 去了计算的麻烦 . 用起来比拟方便 .但要是手边一时没有设计手册怎 么办?下面介绍一种 “口诀式

3、的计算方法 ,只要记牢 7 句口诀,就可掌 握短路电流计算方法。在介绍简化计算法之前必须先了解一些根本概念。Sd 三相短路容量 (MVA) 简称短路容量校核开关分断容量Id 三相短路电流周期分量有效值 (KA) 简称短路电流校核开关分 断电流和热稳定IC 三相短路第一周期全电流有效值 (KA) 简称冲击电流有效值 校核动稳定ic 三相短路第一周期全电流峰值 (KA) 简称冲击电流峰值校核 动稳定x 电抗 (W)其中系统短路容量 Sd 和计算点电抗 x 是关键 .计算时选定一个基准容量 (Sjz) 和基准电压 (Ujz). 将短路计算中 各个参数都转化为和该参数的基准量的比值 ( 相对于基准量的

4、比值 ), 称为标么值 (这是短路电流计算最特别的地方 , 目的是要简化计算 ).(1) 基准基准容量 Sjz =100 MVA基准电压 UJZ 规定为 8 级 . 230, 115, 37, 10.5, 6.3,3.15 ,0.4, 0.23 KV(2) 标么值计算容量标么值 S* =S/SJZ. 例如:当 10KV 母线上短路容量为 200 MVA 时, 其标么值容量S* = 200/100=2.电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ3 无限大容量系统三相短路电流计算公式短路电流标么值 : I*d = 1/x* ( 总电抗标么值的倒数 ). 短路电流有效值 :

5、Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)所以 IC =1.52Id冲击电流峰值 : ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)这时:冲击电流有效值 IC =1.09*Id(KA)冲击电流峰值 : ic =1.84 Id(KA)掌握了以上知识 ,就能进行短路电流计算了。公式不多 ,又简单 .但问题在于短路点的总电抗如何得到 ?例如: 区域变电所变压器的电 抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗, 等等。一种方法是查有关设计手册 , 从中可以找到常用变压器、输电线 路及电抗器的电抗标么值 . 求得总电抗后 ,再用公式计算短路电流 ; 设计手册中还有一些图表 , 可以直接查

6、出短路电流。下面介绍一种 “口诀式的计算方法 ,只要记牢 7 句口诀,就可掌 握短路电流计算方法。4简化算法【1】系统电抗的计算 系统电抗，百兆为一。容量增减，电抗反比。 100 除系统容量 例：基准容量 100MVA 。当系统容量为 100MVA 时，系统的 电抗为 XS*=100/100= 1当系统容量为无穷大时，系统的电抗为 XS*=100/乂 = 0系统容量单位： MVA系统容量应由当地供电部门提供。 当不能得到时， 可将供电电源 出线开关的开断容量作为系统容量。如供电部门出线开关为 W-VAC 12KV 2000A 额 定 分 断 电 流 为 40KA 。 那么 可 认 为 系 统

7、容 量 S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为 XS*=100/692=0.144 。2 】变压器电抗的计算110KV, 10.5 除变压器容量； 35KV, 7 除变压器容量；10KV6KV, 4.5 除变压器容量变压器容量单位： MVA这里的系数 10.5 ，7 ，4.5 实际上就是变压器短路电抗的数。 不同电压等级有不同的值。【3】电抗器电抗的计算 电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。 例：有一电抗器 U=6KV I=0.3KA 额定电抗 X=4% 。电抗器容量单位： MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线： 6KV ，等于公里数； 10KV ，取 1/3 ；

8、35KV ，取 30 电缆：按架空线再乘 0.2 。例： 10KV 6KM 架空线。架空线路电抗 X*=6/3=210KV 0.2KM 电缆。电缆电抗 X*=0.2/3*0.2=0.013 。 这里作了简化， 实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关， 截 面越大电抗越小。【 5 】短路容量的计算电抗加定，去除 100 。的短路容量Sd=100/2=50 MVA 。短路容量单位：MVA【6】短路电流的计算6KV，9.2除电抗；10KV，5.5除电抗；35KV，1.6除电抗;110KV，0.5 除电抗。0.4KV，150除电抗例：一短路点前各元件电抗标么值之和为X*刀=2,短路点电压等级为6KV,那么短路点的短路电流Id=9.2/2=4.6KA。短路电流单位：KA【7】短路冲击电流的计算例：短路点1600KVA变压器二次侧的短路电流Id=4.6KA